Tandem-Anhängerachse mit Blattfederung

  • Update: Nachdem ich eine Weile Nachgedacht und Konstruiert habe, hat ich eine einfache Lösung ergeben. Wer das Vorgeplänkel überspringen will, liest in diesem Post unten weiter ...


    Ich denke gerade über den Entwurf einer "bogie suspension" für einer Tandemachse nach. Dabei wird das Blattfederpaket mit der Wölbung nach Oben montiert und die beiden Achsen liegen auf den Enden auf.


    "Klassisch" werden die Achsen durch untere und obere Links geführt, die Blattfederenden rutschen beim Federn über die Lagerung auf der Achse.


    Ich will die oberen Links weglassen und stattdessen Blattfedern mit Augen verwenden. So wie ich mir das bisher durchdacht habe müssen die Links die gleiche Länge haben wie die halbe Feder, damit die Achsen beim Einfedern vertikal bleiben.



    Hat jemand sowas schon gebaut? Gibt es Fallstricke die ich beachten muss? Die Achsen werden nicht angetrieben sein.

    Modellbau: Minimaler Ertrag bei maximalem Aufwand (c) rabe62

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  • ikletti

    Changed the title of the thread from “Blattfeder Bogie Federung” to “Blattfeder "Bogie Suspension"”.
  • Die Blattfedern strecken sich beim gemeinsamen Einfedern, also auch unter Last. Das heißt die Achsen kippen von der Mitte nach außen weg, was aber nur mit Antriebswelle ein Problem wäre.

    So verändert sich halt der Abstand zwischen den Achsen etwas, das musst du sehen wie schlimm das ist.


    Für einen Anhänger? Tieflader/Trailer?

  • Ahoi,


    Ja, sowas haben wahrscheinlich hunderte Truckmodellbauer schon gebaut. Gibts auch wchon fertig von z.B. LESU.

    Die Anmerkung von DirtBoar oben ist bei der "Blattfedern mit Augen""- Version wichtig. Bei 4 Links je Achse solltest du "nur" die üblichen sinnvollen Kriterien für ne 4 Link Aufhängung beachten.

    Da kann man aber mehr oder weniger Wisschenschaft draus machen...


    MfG Gerd

  • Die Blattfedern strecken sich beim gemeinsamen Einfedern, also auch unter Last. Das heißt die Achsen kippen von der Mitte nach außen weg, was aber nur mit Antriebswelle ein Problem wäre.

    So verändert sich halt der Abstand zwischen den Achsen etwas, das musst du sehen wie schlimm das ist.

    So habe ich mir das bisher auch zusammengereimt. Die Änderung des Abstands ist nicht weiter tragisch und beträgt auch nur wenige Millimeter.

    Für einen Anhänger? Tieflader/Trailer?

    Ja, ein Plattformanhänger mit Tandemachse. Soll aber eben geländegängig werden, deshalb mit Bogie-Federung.


    Ja, sowas haben wahrscheinlich hunderte Truckmodellbauer schon gebaut. Gibts auch wchon fertig von z.B. LESU.

    Auf der Messe in Friedrichshafen im November habe ich mir auch um einige Ausstellungsstücke dazu angeschaut. Aber alles was ich bisher live oder online gesehen habe nutzt drei oder vier Links und gleitenden Federn. Dadurch bleibt der Achsabstand beim Einfedern fix.


    Im Prinzip habe ich ja auch "nur" eine 4-Link-Konfiguration, der obere Link ist halt nicht starr. Ich mach' mal weiter, danke für's Mitdenken!

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  • Kommen halt ein paar Belastungen auf die Feder zu, für die sie eigentlich nicht gedacht ist.

    Stauchen/ Strecken wenn man auf Hindernisse auffährt, oder seitliche Belastungen durch die Führung der Achse. Auch das verhindern, dass die Achse "wegkippt" ist ja eigentlich nicht Aufgabe so einer Feder.


    Rein technisch gesehen ist das also keine gute Lösung, funktionieren kann das in unserer Anwendung schon.


    Ich persönlich würde das aber trotzdem mit allen Links lösen, und einer schön flachen Blattfeder mit wenig Radius. Rein der Aufbauhöhe und Optik wegen ;)

  • Mach das mit 3 Links, also 2 unten und ein A-Link oben. Blattfedern brauchen ein wenig führung damit sie nicht verrutschen.


    Hab das beim MAN 33.372 6x6 Kommunalfahrzeug so gemacht. ;) Alles gedruckt übrigens.

    Sauber! Ich hatte deinen Thread zwar Mal angelesen aber nicht im Abo, deshalb habe ich deine schöne HA-Pendelei verpasst :oops:


    Wenn ich das auf den Bildern richtig sehe rutschen die Federaugen auf einer Fläche oben auf der Achse?

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  • Wenn ich das auf den Bildern richtig sehe rutschen die Federaugen auf einer Fläche oben auf der Achse?

    korrekt. Für die endgültig korrekte Version brauche ich aber noch eine Lage mit längerem Federstahl und die Gleitlager müssten dazu noch eine seitliche Führung haben damit beim verschränken nix rausrutscht. Ansonsten funktioniert das sehr gut. Die oberen A-Links werden auch noch mal gerade statt leicht angewickelt gedruckt, dann federt der auch noch ein wenig besser aus. Also im 2. Anlauf bekommt man sowas recht gut hin. Und beim MAN sind die Achsen ja angetrieben, beim Hänger wäre es also alles nicht ganz so tragisch, da die auftretenden Kräfte überschaubar sind.

  • die Gleitlager müssten dazu noch eine seitliche Führung haben damit beim verschränken nix rausrutscht.

    Da habe ich vor dem inneren Auge eine Kugel wie bei den Rodends mit einem Stift der links und rechts des Federauges in zwei Nuten läuft. Die Kugel steckt im Federauge. So kann sich die Führung gegenüber der Feder verdrehen ohne dass die Feder von der Führung rutscht.


    Alternativ eine Rinne mit konvexem Boden und ausreichend hohen Seiten?


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  • Ich habe jetzt eine ganze Weile an einer "klassischen" 4-Link-Aufhängung der Achsen und einer Federung über eine umgedrehte Blattfeder rumgemacht. Aber alle Konstruktionsversuche blieben unbefriedigend und insbesondere die Radaufhängung war immer ein "Monster" das für den 3D-Druck und eine für die Kraftübertragung optimierte Schichten-Ausrichtung schlecht zu platzieren war. Hier mal zwei Schnappschüsse der "einfachsten" Version:




    Irgendwann bin ich bei der Suche nach Inspiration über die "Simplicity Axles" eines australischen Herstellers gestolpert und dachte "Bingo!":



    Allerdings wird bei dieser Lösung die Blattfeder unter den Achsen geführt und rutscht in einer Aufnahme:



    Beim Einfedern entstehen so Zugkräfte. Da ich die Radaufhängung mit 3D-Druck machen will und das dann nicht so filigran werden kann wie mit Stahl verliere ich zuviel Bodenfreiheit. Also sollen die Blattfedern über den Achsen sitzen. Als "Bonus" muss ich die Augen meiner vorhandenen Blattfedern erst mal nicht abschneiden, sondern kann deren Rundung nutzen um die Winkeländerung beim Einfedern auszugleichen. Da hier kam dabei raus:



    Achsenpuzzle :cheers:



    Alle Schrauben sind M3, die Kugellager 5x11x4, weil ich Passchrauben mit 5 mm Schaftdurchmesser und M4-Gewinde für die Radachsen verwendet habe. Alternativ gehen auch Kugellager 4x11x4, dann kann eine einfache M4-Schraube mit ausreichender Länge für die Radachsen verwendet werden. Die Radachsen sind doppelt kugelgelagert.


    Die Alu-Profile sind 10,1x8,2x1,3 von Alfer (Baumarkt-Ware).


    Fertig:



    Mit einem Sperrholzbrett habe ich mal eine Ladefläche improvisiert. Mit 100 mm Rädern ergibt sich ein Federweg von 2 cm und eine Verschränkung von 4 cm (noch ohne Federwegbegrenzung, etc). Man kann auf dem Foto am linken Rad aber auch erkennen, dass mit der jetzigen Geometrie kaum mehr Verschränkung drin ist, weil die Blattfeder dann auf dem Achsschenkel aufliegt.




    Dann noch eine übrige Link-Stange einer Achsaufhängung eine Deichsel und ab ging's zu Probefahrt:



    Eine wirklich bestechende Eigenschaft des Entwurfs ist, das die Spurbreite sehr einfach angepasst werden kann. Auch der Radstand könnte über mehrere Bohrungen für die Achsschenkellager einfach angepasst werden.


    Allerdings habe ich auch schon einige Punkte identifiziert, die Verbesserungspotential haben:


    * Die Achsschenkel können deutlich filigraner ausfallen. Ich habe die wegen eventueller Querkräfte ziemlich massiv ausgeführt, aber schon der Entwurfs-3D-Druck mit dünnen Wänden und wenig Infill hält den Belastungen sehr gut stand.


    * Die nach Innen laufende Strebe der Achsschenkel kann einen flacheren Winkel haben. Derzeit sind das 45 Grad, auch hier habe ich den Winkel wegen der erwarteten Querkräfte gewählt und weil damit einfach zu Konstruieren war. Ich denke 30 Grad gehen auch noch sehr gut und dadurch ergibt sich mehr Bodenfreiheit mittig unter der Achse.


    * An den Kugellagersitzen und den Profil-Aussparungen muss ich einen Zehntel Millimeter mehr Luft einplanen um den Toleranzen und der Schrumpfung beim 3D-Druck Rechnung zu tragen.


    * Im Augenblick verwende ich Blattfedern mit 120 mm Augenabstand, die ich mal bei Banggood bestellt habe. Die sind aber zu weich für die vorgesehene Belastung (ca. 1,5 kg Anhänger + 2,5 kg Zuladung). Das einfachste wäre auf jeder Seite jeweils zwei Blattfedern nebeneinander zu montieren.


    Allerdings gibt es im Original auch einen Entwurf mit Schraubenfedern und einer verbindenen Schwinge. Mit kurzen Federn aus dem Buggy-Bereich wäre das sicher machbar, aber dieser Entwurf wäre auch wieder komplexer weil die Schraubenfedern auf beiden Seiten fixiert werden müssen:



    Das war's erst mal, bis ich wieder zum Konstruieren komme dauert es ein paar Tage. Feedback und Ideen sind willkommen!


    Die fertige Achse gibt's dann natürlich für alle zum Nachdrucken/Nachbauen :bier:

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    Edited once, last by ikletti ().

  • ikletti

    Changed the title of the thread from “Blattfeder "Bogie Suspension"” to “Tandem-Anhängerachse mit Blattfederung”.
  • Hol doch einfach noch einen Satz Blattfedern und mach 1-2 Lagen zusätzlich rein ;) Oder einfach eine Lage drucken mit Radius.

    Wie wird denn der Ausfederweg begrenzt?
    Die Querkräfte machen sich erst beim rangieren mit beladenem Trailer und griffigem Boden bemerkbar, so zumindest meine Erkenntnisse mit dem Schlepphänger. Bei Tandemachsen ist da immer Belastung drauf, bei 1-Achsern ist das zu vernachlässigen.

  • Hol doch einfach noch einen Satz Blattfedern und mach 1-2 Lagen zusätzlich rein

    Ich habe drei Satz von diesen Blattfedern da, extra Lagen ausprobieren sind auf der ToDo-Liste. Die Blattfedern "E" vom Tamiya Hilux High-Lift (#9808095) könnten auch ganz gut funktionieren, die springen mir in den Warenkorb wenn ich das nächste Mal irgendwo bestelle.


    Wie wird denn der Ausfederweg begrenzt?

    Die zündende Idee fehlt mir da noch. Ich dachte zunächst an ein Fangband, aber ich muss da noch ein paar Positionen ausprobieren, denn wenn das beim Einfedern/Verschränken blöd hängt/knickt schleift es sonst am Rad.


    Die Querkräfte machen sich erst beim rangieren mit beladenem Trailer und griffigem Boden bemerkbar, so zumindest meine Erkenntnisse mit dem Schlepphänger. Bei Tandemachsen ist da immer Belastung drauf,

    Bei engen Kurven konnte ich schon unbeladen sehen wie die Reifenflanken weggedrückt werden. Ich werde wie schon beschrieben den Winkel verkleinern und an den Streben etwas Material wegnehmen, ich denke die Konstruktion kann viel filigraner werden. Vorher mache ich aber mit ausreichend steifen Blattfedern bei voller Beladung ein paar Testkilometer, mal sehen ob die Testdrucke danach Schwachstellen zeigen.

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  • Wenn der Wille über den Vestand siegt, dann kommt sowas als Prototyp raus, nur um die Haltbarkeit des 3D-Drucks der Achsteile zu Testen :spinner::spinner::spinner:



    Bumpstops aus 3D-Druck und M5-Schraube und Achsfangbänder aus Geschenkband sind jetzt auch dran:



    Jetzt braucht es nur noch trockenes Wetter zum Testen, Das Sperrholz ist nicht wasserfest und Lackieren spare ich mir dann doch, ganz habe ich noch nicht den Verstand verloren :uglyyeah:

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  • Zu deiner Eingangsfrage, ob das schon mal jemand "so" gemacht hätte: Die 1:14 LKW-Modelle von Tamiya mit zwei Hinterachsen haben es genau so. Da hättest du alle Teile fertig gehabt. Lad dir einfach mal irgendwo die Bauanleitung runter, da siehst du ja den Aufbau sehr gut.

  • Da hättest du alle Teile fertig gehabt.

    Eben. Ich will es aber selber bauen. Vor allem ging es mir bei der Frage um Maße, damit ich nicht alles selbst konstruieren muss. Aber über den Punkt bin ich schon lange hinaus ...

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  • Es gab historisch auch die Variante ganz ohne Lenker, mit Blattfedern oben und unten, ich glaube bei Büssing-LKW der 50er/60er.